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第六章
平面向量及其应用
6.3 平面向量基本定理及坐标表示
6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示课时作业8 平面向量数乘运算的坐标表示
时间:45分钟
——基础巩固类——
一、选择题
1.若A(3,-6),B(-5,2),C(6,y)三点共线,则y=( D )
A.13
B.-13
C.9
D.-9
解析:∵A,B,C三点共线,∴∥,而=(-8,8).=(3,y+6),∴-8(y+6)-8×3=0,即y=-9.
2.已知a=(5,-2),b=(-4,-3),c=(x,y),若a-2b+3c=0,则c=( D )
A.(1,)
B.(,)
C.(,)
D.(-,-)
解析:设c=(x,y),a-2b+3c=(5,-2)-2(-4,-3)+3(x,y)=(5-2×(-4)+3x,-2-2×(-3)+3y)=(13+3x,4+3y)=0,
∴∴故选D.
3.已知向量a=(1,2),b=(3,1),c=(11,7),若c=ka+lb,则k、l的值为( D )
A.-2,3
B.-2,-3
C.2,-3
D.2,3
解析:利用相等向量的定义求解.
∵a=(1,2),b=(3,1),c=(11,7),∴(11,7)=k(1,2)+l(3,1),
即,解得:k=2,l=3.
4.(多选)已知向量a=(x,3),b=(-3,x),则下列结论成立的是( AD )
A.不存在实数x,使a∥b
B.存在实数x,使(a+b)∥a
C.存在实数x,m,使(ma+b)∥a
D.存在实数x,m,使(ma+b)∥b
解析:由a∥b?x2=-9无实数解,故A正确;
又a+b=(x-3,3+x),
由(a+b)∥a得3(x-3)-x(3+x)=0,
即x2=-9无实数解,故B不对;
因为ma+b=(mx-3,3m+x),
由(ma+b)∥a得(3m+x)x-3(mx-3)=0.
即x2=-9无实数解,故C不对;
由(ma+b)∥b得-3(3m+x)-x(mx-3)=0,
即m(x2+9)=0,所以m=0,x∈R,故D正确.
5.在△ABC中,点P在BC上,且=2,点Q是AC的中点,若=(4,3),=(1,5),则=( B )
A.(-2,7)
B.(-6,21)
C.(2,-7)
D.(6,-21)
解析:如下图,
∵==-=(1,5)-(4,3)=(-3,2),
∴=+=(1,5)+(-3,2)=(-2,7),
∴=3=(-6,21).
6.已知a=(-2,1-cosθ),b=,且a∥b,则锐角θ等于( A )
A.45°
B.30°
C.60°
D.30°或60°
解析:由a∥b,得-2×=1-cos2θ=sin2θ,
∵θ为锐角,∴sinθ=.∴θ=45°.
二、填空题
7.设向量a=(1,2),b=(2,3).若向量λa+b与向量c=(-4,-7)共线,则λ=2.
解析:λa+b=(λ+2,2λ+3),∵(λa+b)∥c,
∴-7(λ+2)=-4(2λ+3)?λ=2.
8.若A,B,C三点的坐标分别为(2,-4),(0,6),(-8,10),则+2,-的坐标分别为(-18,18),(-3,-3).
解析:由A,B,C三点坐标分别为(2,-4),(0,6),(-8,10)可求得=(-2,10),=(-8,4),=(-10,14),
则+2=(-2,10)+2(-8,4)=(-18,18).
-=(-8,4)-(-10,14)=(-3,-3).
9.平面上有A(2,-1),B(1,4),D(4,-3)三点,点C在直线AB上,且=,连接DC延长至E,使||=||,则点E的坐标为(,-7).
解析:∵=,∴A为BC的中点,
∴点C的坐标为(3,-6).
又∵||=||,且E在DC的延长线上,
∴=-.
设E(x,y),则(x-3,y+6)=-(4-x,-3-y),
得解得
∴点E的坐标为(,-7).
三、解答题
10.已知a=(1,0),b=(2,1).
(1)当k为何值时,ka-b与a+2b共线;
(2)若=2a+3b,=a+mb且A、B、C三点共线,求m的值.
解:(1)由已知ka-b=(k,0)-(2,1)=(k-2,-1).
a+2b=(1,0)+(4,2)=(5,2).
当ka-b与a+2b共线时,2(k-2)-(-1)×5=0,
解得k=-.
(2)由已知可得=2a+3b=(2,0)+(6,3)=(8,3).
=a+mb=(1,0)+(2m,m)=(2m+1,m).
∵A、B、C三点共线,∴∥,∴8m-3(2m+1)=0,得m=.
11.已知三点A(2,3),B(5,4),C(7,10),点P满足=+λ(λ∈R).
(1)当λ为何值时,点P在函数y=x的图象上?
(2)若点P在第三象限,求λ的取值范围.
解:设点P的坐标为(x,y),则=(x-2,y-3).
+λ=(5-2,4-3)+λ(7-2,10-3),
即+λ=(3+5λ,1+7λ),由=+λ,可得(x-2,y-3)=(3+5λ,1+7λ),
则解得
∴点P的坐标是(5+5λ,4+7λ).
(1)令5+5λ=4+7λ,得λ=,
∴当λ=时,点P在函数y=x的图象上.
(2)∵点P在第三象限,
∴解得λ<-1,
∴λ的取值范围是{λ|λ<-1}.
——能力提升类——
12.向量a,b,c在正方形网格中的位置如下图所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R),则=( B )
A.2
B.4
C.
D.-
解析:以向量a,b的公共点为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系,可得a=(-1,1),b=(6,2),c=(-1,-3).
∵c=λa+μb(λ,μ∈R),∴
解得因此=4,故选B.
13.△ABC的三个内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,设向量p=(a+c,b),q=(b,c-a).若p∥q,则角C的大小为( C )
A.
B.
C.
D.
解析:∵p=(a+c,b),q=(b,c-a)且p∥q,∴(a+c)(c-a)-b·b=0,即c2=a2+b2,∴角C的大小为.故选C.
14.已知向量集合M={a|a=(1,2)+λ(3,4),λ∈R},N={a|a=(-2,-2)+μ(4,5),μ∈R},则M∩N=( C )
A.{(1,1)}
B.{(1,2),(-2,-2)}
C.{(-2,-2)}
D.?
解析:设a∈M∩N,则存在实数λ和μ,
使得(1,2)+λ(3,4)=(-2,-2)+μ(4,5),
即(3,4)=(4μ-3λ,5μ-4λ),
∴解得
∴a=(-2,-2).
∴M∩N={(-2,-2)}.
15.设向量a=(λ+2,λ2-cos2α),b=(m,+sinα),其中λ,m,α为实数.若a=2b,求的取值范围.
解:由a=2b,知
∴
又cos2α+2sinα=-sin2α+2sinα+1=-(sinα-1)2+2,
∴-2≤cos2α+2sinα≤2,
∴-2≤λ2-m=(2m-2)2-m≤2,
∴≤m≤2.
∵==2-,∴-6≤2-≤1,
∴的取值范围为[-6,1].